[发明专利]实时大气中颗粒状物质测量数据生成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种提供高地域分辨率、实时、无位置限制的大气中颗粒状物质测量数据生成系统，具体涉及基于可移动式大气中颗粒状物质测量传感器、卫星定位器件、数据通讯技术、与基于云计算的数据管理技术集成。

背景技术

大气中颗粒状物质(也称particulate matter，简称PM)对天气、人与动物的健康、植物的功能有重要影响。当PM的大小小于2.5微米，即PM_2.5，其对人体健康不良影响显著增加。吸入空气中的PM_2.5会在肺内气体交换区间穿透交换膜而进入人体其它器官，从而导致哮喘、肺癌、呼吸道及心血管相关疾病、生育缺陷、甚至早亡。世界卫生组织估计在世界范围内PM_2.5已导致心血管疾病死亡中的3％，癌症疾病死亡中的5％，以及5岁下儿童呼吸感染死亡中的1％。

为了减少大气污染和PM_2.5对人类健康的危害，PM_2.5监测站已在全球诸多地区建立。现有PM_2.5站通常是大型的、不可移动的、而且建造成本高昂。因此，PM_2.5监测站在全球范围内密度很低，所提供的监测数据的地域分辨率差、无法提供具体到一条街、一个建筑物、一个办公室、一个工厂、或是一个人当前所在的地点的PM_2.5测量数据。实现如此高地域分辨率的实时大气中颗粒状物质数据生成系统需要增加成千上万倍测量点，显然，利用当前低密度的PM_2.5监测站无法达到这个目的。

低成本、可移动的大气中颗粒状物质监测传感器已经出现(美国专利8,009,290)。此类传感器可以用于测量大气中颗粒状物质的大小及浓度，可以直接用于监测PM_2.5。然而只是这种低成本、可移动的大气中颗粒状物质监测传感器自身无法实时的、系统的产生大量、高地域分辨率的PM_2.5监测数据网络。室内局域实时空气质量监测数据网可以由中央数据管理系统实现(美国专利7,389,158)，然而该方法不适用于多点移动监测，尤其是户外监测。

基于以上原因，实时、无地点限制，且低成本的大气中颗粒状物质测量数据生成系统才能满足高地域分辨率大气中颗粒状物质监测。

发明内容

本发明的目的在于实现一个实时高地域分辨率大气中颗粒状物质监测手段。为解决上述问题，本发明提供实时、无位置限制、高地域分辨率的大气中颗粒状物质测量数据生成系统。所述系统具有可移动式大气中颗粒状物质测量传感器，用以获得大气中颗粒状物质数据，包括大气中颗粒状物质浓度与尺寸；定位器件，如卫星定位系统信息接收器，用以获得卫星定位系统信息；记时器件，用以记录时间；电源或外电源接入口；本地信息通讯器件，如蓝牙、Wi-Fi、USB等模块，用以建立可移动的大气中颗粒状物质测量传感器、定位器件、和记时器件间的通讯；标定所述大气中颗粒状物质数据的测量位置和时间的算法；数据通讯服务载体；远程通讯器件，用于向数据通讯服务载体发射已标定测量位置和时间的大气中颗粒状物质数据；兼容云计算的远程数据服务器，用以与数据通讯服务载体间传递已标定测量位置和时间的大气中颗粒状物质数据；数据管理系统，用于将已标定测量位置和时间的大气中颗粒状物质数据进行分析、归类、并通过与云计算兼容的程序提供数据保存、读写、下载及上传。

可选的，上述可移动式大气中颗粒状物质测量传感器、所述定位器件、所述记时器件、所述电源、所述本地信息通讯器件、所述标定大气中颗粒状物质数据的测量位置和时间的算法、及远程通讯器件在同一装置中。

可选的，上述装置还包括图像与视频捕捉器件。

可选的，上述可移动式大气中颗粒状物质测量传感器、所述电源、和所述本地信息通讯器件在第一装置中，上述所述定位器件、所述记时器件、所述电源、所述本地信息通讯器件、所述标定大气中颗粒状物质数据的测量位置和时间的算法、及远程通讯器件在第二装置中。

可选的，上述第二装置为移动电脑或移动电话。

可选的，上述第一装置与第二装置同时位于下列载体之一：机动车、船、飞机、非机动车、人、房间、街道、阳台。

可选的，上述定位器件为接收下列卫星定位系统之一的位置信号接收器：GPS、BDS、GLONASS。

可选的，上述数据管理系统提供按下列参数归类的地图服务：时间、大气中颗粒状物质大小范围、大气中颗粒状物质浓度范围、特定天气参数范围、特定地域范围、特定可移动式大气中颗粒状物质测量传感器。